工程地质4-地下水.ppt

4 地下水 Groundwater 4.1 地下水的基本概念 4.2 地下水的类型 4.3 地下水与工程 4.1 基本概念 Basic Concepts 埋藏在地表以下岩土体空隙中的水 气态水、结合水、重力水、固态水及矿物水（石膏CaSO4 2H2O) 岩土的水理性质Hydraulic Properties of Rocks and Soils 容水性：岩土体能容纳一定水量的性能。用容水度来衡量，即岩土体中所容纳水的体积与岩土体总体积之比。 持水性：指岩土在重力作用下仍能保持一定水量的性能，用持水度衡量，即受重力影响时岩土仍能保持的水的体积与岩土总体积之比，有时也用重量比表示。 岩土的水理性质Hydraulic Properties of Rocks and Soils 给水性：饱和岩土体在重力作用下，能自由排出一定水量的性能，用给水度表示，在数值上等于容水度减去持水度。 透水性：岩土体可透过水的性能称为透水性，用渗透系数表示。 二、含水层与隔水层Aquifer and Aquiclude 含水层：是指能够给出并透过相当数量重力水的岩层 构成含水层的条件： 岩石中有空隙存在，并充满足够的地下水 这些重力水能够在岩石空隙中自由流动 隔水层：是指不能给出并透过水的岩层，或者给出或透过水的数量微不足道的岩层。 三、地下水的物理化学性质 1、物理性质：温度、颜色、透明度、气味、导电性及放射性等。 2、化学性质：地下水在岩石空隙中渗流，能溶解岩石中的可溶物质，而且有复杂的化学成分。 4.2 地下水的类型Classifications of Groundwater 1、上层滞水 包气带中局部隔水层之上的重力水。 分布不广，埋藏接近地表，大气降水补给、蒸发排泄。 属季节性水，动态变化很不稳定。 可作小型供水水源 分布较大的上层滞水对施工有影响，应考虑排水的措施。 2、潜水 埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水，主要分布在第四纪松散沉积层中。 特征—Characteristic 与大气相通，自由无压水面，承受一个大气压。 补给区与分布区一致，大气降水补给； 潜水动态（流量、水温、成分）受水文气象影响，具有明显的季节性变化特征。 易污染； 在重力作用下，由高水位向低水位渗流，服从达西定律； 对建筑物的稳定性和施工均有影响。 等水位线的用 途 3、承压水—Confined aquifer 埋藏并充满上下两个稳定隔水层之间，具有承压性质的地下水称为承压水，相应的含水层为承压含水水层。可分为补给区、承压区、排泄区。 初见水位H1—见水高程； 承压水位或测压水位H2； 承压水头H； 承压水位埋深h;承压含水层厚度M。 单斜构造（自流水斜地） 特征—Characteristic 有稳定的隔水顶板，无自由表面； 承受静水压力及上覆地层压力； 分布区与补给区不一致； 动态稳定，受气候水文影响小； 含水层厚度稳定，不易污染； 可引起基坑突涌，破坏坑底稳定性。 等水压线—Piezometric Surface 测压水位（承压水位）相同点的连线。 二、孔隙水、裂隙水和岩溶水 1、孔隙水：存在于松散岩层的孔隙中的地下水。松散岩层包括第四系和坚硬基岩的风化壳。存在条件和特征都取决于岩石孔隙的情况。 5.3 地下水的补给、径流和排泄 一、地下水的循环与运动 1、地下水的补给：含水层自外界获得水量的过程叫补给 补给来源：大气降水 地表水 含水层之间的补给 人工补给 2、地下水的排泄：含水层失去水量的过程 排泄的方式：蒸发 泉水：上升泉：承压水补给； 下降泉：潜水、上层滞水补给 含水层之间的排泄 人工排泄 向地表水排泄 4、地下水的运动 层流：地下水在岩石的孔隙或微裂隙中渗透，产生连续水流； 紊流：地下水在岩土的裂隙和溶隙中流动，具有涡流性质，各流线有互相交错现象； 混合流：层流和紊流同时出现的流动形式。 地下水的作用 二、地下水与工程 1、地基沉降：在松散沉积层中进行深基础施工时，往往需要降低地下水位，若降水不当，会使周围地基固结沉降，会危及邻近建筑物和地下管线的安全。 3、潜蚀 机械潜蚀：指土粒在地下水动水压力作用下受到冲刷将细粒冲走，